KR101922237B1 - 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체의 흐름이 발생하는 위치에 손쉽게 이동 가능하면서 반잠수식으로서 물살에 의한 이동이 발생하지 않음은 물론, 유체의 유량제어, 차단 및 터빈의 확장성을 통해 효율적으로 에너지를 생산할 수 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기에 관한 것으로, 제1, 2 밸런싱 탱크 및 제1, 2 기계실을 포함하는 제1, 2 구조체로 이루어진 상부 구조체와, 상부 구조체의 하부에 형성되어 유체가 유동할 수 있느 유체 유동홀 및 제1 라운드, 유체 유도홀을 포함하는 하부 구조체와 유체의 이동에 의해 회전하는 터빈과 터빈에 의해 전기를 생성하는 에너지 생성수단 및 고정수단으로 이루어져 있어, 수중에 부유 및 이동 가능하게 구성되어 다양한 위치에 이동시켜 설치할 수 있으며, 제1, 2 밸런싱 탱크 내에 유체를 본 발명이 반잠수식이 되도록 채워 놓되, 터빈의 높이 위치는 축이 수면 위로 형성될 수 있는 위치에 배치함으로서 유체의 출렁임에 의한 흔들림 및 본 발명이 회전하는 현상을 방지하면서 터빈이 원활히 회전하여 에너지 생성 효율성을 향상시킬 수 있으며, 하부 구조체의 제1 라운드를 통해 터빈으로 이동하는 유체의 흐름을 최대한 방해하지 않으면서 수면 밑의 유체도 터빈을 구동시킬 수 있는 방향으로 유도함으로써 에너지 생성 효율성을 향상시킬 수 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기에 관한 것이다.

Description

수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기{Moving and semi-submerged generators using an aberration turbine}
본 발명은 유체의 흐름이 발생하는 위치에 손쉽게 이동 가능하면서 반잠수식으로서 물살에 의한 이동이 발생하지 않음은 물론, 유체의 유량제어, 차단 및 터빈의 확장성을 통해 효율적으로 에너지를 생산할 수 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기에 관한 것이다.
일반적인 발전방법으로 수력발전, 화력발전, 원자력발전 등을 들 수 있는데, 이러한 발전방법들은 대규모의 발전설비가 필요하고, 화력발전의 경우 발전설비를 가동시키기 위해 엄청난 양의 석유 또는 석탄에너지가 필수적으로 공급되어야 하므로 석유, 석탄자원이 고갈되고 있는 현 시점에서는 많은 어려움이 예견되고 공해도 큰 문제가 되고 있다.
특히, 원자력발전의 경우는 방사능 유출과 핵폐기물 처리가 심각한 문제점을 안고 있다.
따라서, 이러한 일반적인 발전방법보다 저렴하고 안전하고 획기적인 발전방법이 요구되고 있다.
한편, 석유나 석탄자원이 필요 없고 방사능이나 핵폐기물 문제가 없는 발전방법으로는 태양열발전, 파력발전, 조력발전, 풍력발전 등 다양하다.
조력발전은 조수간만의 차이에 따라 조수가 수평이동하는 힘을 이용한 것이다.
즉, 간조에서 만조로 갈수록 점차 해수면이 차오르게 되고, 이에 따라 조수가 연안쪽으로 수평이동하게 되는데, 조력발전은 이러한 조수의 유입방향쪽에 수차를 설치하여 수차가 조수에 의해 회전하면 그 회전력에 의해 발전기를 구동하여 이로부터 전력을 생산하는 방식이다.
지구와 달이 존재하는 한 항상 균일한 조수의 수평이동이 이루어지게 되므로 조력발전에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
그런데, 종래 대부분의 조력발전장치들은 고정된 장소에 그리고 고정된 방향으로 수차를 설치하고 있다.
그러나 조수의 방향과 조력은 시간에 따라 수시로 변하게 되므로, 종래의 조력발전장치는 조수의 변화에 따라 효율적으로 발전을 하지 못하는 문제점이 있었다
이러한, 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0995918호(이하, '특허문헌 1'이라 함)가 제안된 바 있다.
상기 특허문헌 1은 부력탱크 사이에 저면판이 구비되고, 선단에는 터빈이 구비되어 있어 유체가 부력탱크 사이를 통과하면서 터빈을 회전시키고, 이렇게 회전하는 터빈에 연결된 발전장치에 의해 전력을 생산할 수 있도록 구성되어 있다.
(특허문헌 1) KR10-0995918 B1 떠 있는 조력 발전 장치
하지만, 상술한 특허문헌 1은제2 수문을 이용하여 터빈에 공급되는 물의 양을 조절하고 있지만, 터빈의 중심축보다 더 높은 위치에 수면이 위치하기 때문에 터빈을 회전시키는 무리가 따른다.
또한, 터빈의 고장 등이 발생할 경우 이를 점검하여야 하는데 특허문헌 1에서는 유체의 흐름을 제안할 수 있는 구성이 구비되어 있지 않아 유지보수가 어려운 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기는 상부 구조체에 형성된 제1, 2 밸런싱 탱크를 통해 수중에 부유 및 이동 가능하게 구성되어 다양한 위치에 이동시켜 설치할 수 있으며, 특히, 유체의 흐름 방향에 따라 방향 회전 및 자유자재로 이동시킴으로써 에너지 생성 효율성을 높일 수 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1, 2 밸런싱 탱크 내에 유체를 본 발명이 반잠수식이 되도록 채워 놓되, 터빈의 높이 위치는 축이 수면 위로 형성될 수 있는 위치에 배치함으로서 유체의 출렁임에 의한 흔들림 및 본 발명이 회전하는 현상을 방지하면서 터빈이 원활히 회전하여 에너지 생성 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하부 구조체의 제1 라운드를 통해 터빈으로 이동하는 유체의 흐름을 최대한 방해하지 않으면서 수면 밑의 유체도 터빈을 구동시킬 수 있는 방향으로 유도함으로써 에너지 생성 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상부 구조체에 유체의 유량제어 및 유체를 차단할 수 있는 제1 게이트를 형성하여 터빈을 제어함으로써 효율적인 에너지 생성과 더불어 터빈의 유지보수가 용이해질 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 설치 위치에 따라 터빈을 병렬, 직렬 및 양방향으로 가동할 수 있는 형태로 제작할 수 있어 에너지 생성의 효율성을 높일 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유체가 이동하는 방향으로 이물질 차단부를 형성하여 이물질 유입에 의한 터빈 고장이 발생하지 않도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상부 구조체에 형성된 제1, 2 밸런싱 탱크를 통해 수중에 부유 및 이동 가능하게 구성되어 다양한 위치에 이동시켜 설치할 수 있으며, 특히, 유체의 흐름 방향에 따라 방향 회전 및 자유자재로 이동시킴으로써 에너지 생성 효율성을 높일 수 있다.
또한, 제1, 2 밸런싱 탱크 내에 유체를 본 발명이 반잠수식이 되도록 채워 놓되, 터빈의 높이 위치는 축이 수면 위로 형성될 수 있는 위치에 배치함으로서 유체의 출렁임에 의한 흔들림 및 본 발명이 회전하는 현상을 방지하면서 터빈이 원활히 회전하여 에너지 생성 효율성을 향상시킬 수 있다.
그리고 하부 구조체의 제1 라운드를 통해 터빈으로 이동하는 유체의 흐름을 최대한 방해하지 않으면서 수면 밑의 유체도 터빈을 구동시킬 수 있는 방향으로 유도함으로써 에너지 생성 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상부 구조체에 유체의 유량제어 및 유체를 차단할 수 있는 제1 게이트를 형성하여 터빈을 제어함으로써 효율적인 에너지 생성과 더불어 터빈의 유지보수가 용이해질 수 있다.
그리고 본 발명의 설치 위치에 따라 터빈을 병렬, 직렬 및 양방향으로 가동할 수 있는 형태로 제작할 수 있어 에너지 생성의 효율성을 높일 수 있다.
아울러, 유체가 이동하는 방향으로 이물질 차단부를 형성하여 이물질 유입에 의한 터빈 고장이 발생하지 않는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기를 도시한 평면도.
도 2는 도 1의 A-A 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 상부 구조체의 다른 실시 예를 도시한 상태도.
도 4는 본 발명에서의 터빈의 다른 실시 예를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명에서 터빈을 직렬로 연결한 상태를 도시한 상태도.
도 6은 본 발명에서 터빈이 양방향으로 회전하였을때의 제1 상태도.
도 7은 본 발명에서 터빈이 양방향으로 회전하였을때의 제2 상태도.
도 8은 본 발명에서 상부 구조체 상측에 하우스가 형성된 상태를 도시한 상태도.
도 10은 본 발명에서 고정수단의 다른 실시 예를 도시한 상태도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
우선, 상부 구조체(10)는 도 1 내지 도 에서와 같이 제1, 2 구조체(11, 12)가 일정한 간격을 두고 형성되어 있다.
상기 제1 구조체(11)는 도 1에서와 같이 유체를 내부에 채워 부력을 조정할 수 있는 제1 밸런싱 탱크(11a)를 형성하고 있고, 일측으로는 제1 기계실(11b)이 형성되어 있다.
또한, 상기 제1 구조체(11)와 대칭된 형태로 제작되는 제2 구조체(12)도 제1 구조체(11)와 마찬가지로 제2 밸런신 탱크(12a)와 제2 기계실(12b)을 구비하고 있다.
특히, 본 발명은 유체의 위에 부유하여 바다 또는 강에서 발생하는 유체의 흐름에 의해 전기를 발생시키기 위한 것이므로 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)는 최소 4개소가 형성되어 균형을 잡을 수 있도록 구성되는 것이 좋으며, 이때에 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a) 내의 유체 양은 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)가 수면 밑으로 잠긴 높이가 수면 밖으로 노출된 높이보다 더 높도록 조절한다.
더욱이, 상술한 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)는 도면에서는 상세히 도시하지 않았으나 전자적 제어에 의해 내부에 유체를 공급하거나 배출하는 작업이 수동방식이 아닌 자동방식으로 이루어질 수도 있다.
여기서, 상술한 상부 구조체(10)를 구성하는 제1, 2 구조체(11, 12)에는 유체의 유동시 더 많은 유체를 유도시키기 위해 도 3에서와 같이 유체가 유입되는 측에는 제1 가이드부(11c, 12c)가 포함될 수 있다.
다음으로, 하부 구조체(20)는 도 2에서와 같이 상술한 상부 구조체(20)의 하단에 일체로 형성하는 구성으로서 상부 구조체(10) 사이에 유체가 이동할 수 있는 유체 유동홀(21)을 형성하고 있다.
상기 유체 유동홀(21)은 유체가 본 발명의 상, 하부 구조체(10, 20) 사이를 통과할 수 있도록 상, 하부 구조체(10, 20)를 관통하는 구조로 이루어지게 된다.
여기서, 상기 유체 유동홀(21)의 유입구 방향에는 제1 라운드(22)가 형성되어 있다.
상기 제1 라운드(22)는 유체가 유입되는 방향에서 유체가 이동하는 방향으로 갈수록 하측의 유체를 상측으로 유도시킬 수 있는 유선형 형상으로 이루어져 있다.
또한, 상기 제1 라운드(22)가 끝나는 지점에는 일정 곡률로 이루어진 유체 유도홀(23)이 형성되어 있다.
다음으로, 터빈(30)은 도 1 내지 도 2에서와 같이 축(S)에 의해 상부 구조체(10)의 제1, 2 구조체(11, 12)에 형성된 제1, 2 기계실(11b, 12b)에 결합하되, 유체 유도홀(22)을 통과하는 유체에 의해 회전하는 구성이다.
이러한, 터빈(30)은 내경(31) 및 외경(32)으로 이루어져 있으며, 외경(32)에는 유체의 흐름에 의해 터빈(30)의 회전 운동이 이루어질 수 있도록 다수의 블레이드(33)가 형성되어 있다.
여기서, 상술한 블레이드(30)는 적용되는 위치에 따라 내경(31)과 외경(32)의 크기가 달라지게 되는데, 내경(31) 또는 내경(31) 및 외경(32)의 크기가 너무 클 경우 한번에 일체형으로 제작이 어렵다.
따라서, 본 발명에서는 내경(31) 및 외경(32)의 크기가 너무 클 경우에는 도 4에서와 같이 다수의 내경 유닛(31a, 31b, 31c, 31d) 및 외경 유닛(32a, 32b, 32c, 32d)를 분할 제작한 후 결합수단(도면에 미도시)을 통해 결합하는 방식으로 터빈(30)을 제작할 수 있다.
또한, 상술한 터빈(30)은 상, 하부 구초제(10, 20) 사이에 배치되어 유체의 흐름에 의해 회전하는 것이다.
따라서, 터빈(30)의 축(S)이 잠길 정도의 위치에 배치될 경우 유체의 흐름에 의해 터빈(30)의 회전이 이루어지지 않기 때문에 터빈(30)의 높이 위치는 축(S)이 수면에 감지지 않는 위치에 배치되도록 구성하는 것이 좋다.
특히, 터빈(30)이 위치하는 하부 구조체(20)의 유체 유도홀(23)은 터빈(30)과 동일 중심축선상에서 동심원을 이룰 수 있는 곡률로 형성하여 유체 유도홀(23)을 통과하는 유체에 의해 터빈(30)의 회전이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 구성하도록 한다.
다음으로, 에너지 생성수단(40)은 터빈(30)의 회전에 의해 축(S)이 회전할 때에 축(S)의 회전운동에 의해 에너지를 생성하기 위한 수단이다.
따라서, 본 발명에서의 에너지 생성수단(40)은 상부 구조체(10)를 구성하는 제1, 2 구조체(11, 12)의 제1, 2 기계실(11b, 12b) 내에 배치되어 축(S)의 회전운동을 에너지로 전환할 수 있도록 연결 설치된다.
상기와 같은 에너지 생성수단(40)은 특정하는 것은 아니지만 축(S)의 회전을 증속시킬 수 있는 증속기(41) 및 증속기(41)에 연결되어 전기를 발생하는 제너레이터(42)로 이루어질 수 있다.
다음으로, 제1 게이트(50)는 도 2에서와 같이 하부 구조체(20) 중 제1 라운드(22)와 유체 유도홀(23) 사이의 상부 구조체(10)에 결합하여 유체 유동홀(21)을 통해 통과하는 유체의 흐름을 차단하거나 또는 유체의 이동량을 조절할 수 있도록 설치되는 구성이다.
즉, 평상시에는 상부 구조체(10) 내에 삽입되어 있다가 급작스런 유량 증가 발생시 사용자의 제어에 의해 하부 구조체(20) 방향으로 하향 이동하여 유체의 유량을 조절하거나, 또는, 터빈(30)의 작동을 멈추어야할 상황일 경우에는 하부 구조체(20)와 맞닿도록 제어하여 유체를 차단함으로써 터빈(30)의 작동을 멈출 수 있도록 구성될 수 있다.
다음으로, 고정수단(60)은 본 발명이 유체의 흐름에 의해 떠내려가지 않도록 정박시키기 위한 구성이다.
한편, 본 발명에서는 상술한 상부 구조체(10)를 구성하는 제1, 2 구조체(11, 12)의 이격이 넓을 경우에는 도 3에서와 같이 축(S)에 다수의 터빈(30)을 병렬로 연결함으로써 유체의 흐름에 의한 축(S)의 회전력을 높일 수 있도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 터빈(30) 및 터빈(30)에 의해 에너지를 생성하는 에너지 생성수단(40)을 도 5에서와 같이 직렬로 다수 형성하여 에너지 생성 효율성을 높일 수도 있다.
그리고 터빈(30)은 도 6 내지 도 7에서와 같이 양 방향으로 회전할 수 있도록 블레이드(33)의 방향을 바꿀 수 있는 구조로 구성하고, 유체 유동홀(21) 중 일측은 제1 라운드(22)를 형성하고 타측은 제2 라운드(24)를 형성하도록 하며, 유체 유도홀(23)과 제2 라운드(24) 사이에는 제2 게이트(70)를 추가로 설치할 수 있다.
또한, 본 발명은 바다나 강에 부유된 상태이므로 관리자가 상시 대기하여야만 한다.
이에 본 발명에서는 도 8에서와 같이 상부 구조체(10)의 상부에 관리자가 쉴 수 있는 하우스(80)가 더 포함되어 구성될 수 있다.
그리고 본 발명에서의 고정수단(60)은 도 8에서와 같이 앵커 형태로 형성할 수도 있고, 도 9에서와 같이 유압으로 작동하는 말뚝 형태로 구성할 수도 있다.
아울러, 본 발명은 도 10에서와 같이 유체가 유입되는 측에 이물질 유입을 차단하기 위한 이물질 차단부(90)가 더 포함될 수 있다.
사이 이물질 차단부(90)는 도면에서는 상세히 도시하지 않았으나, 하부 구조체(20)가 잠겨있는 깊이보다 더 깊은 위치까지 내려갈 수 있는 형태로서 다수의 격자망을 형성한 구조로 이루어질 수 있다.
특히, 격자망을 형성하는 구성은 통상적으로 이용하는 그물망 형태로 이용할 수도 있고, 다수의 환봉을 결합하여 격자망을 형성할 수도 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기의 작용효과에 대해 살펴보면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 따른 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기(100)의 에너지 생성과정에 대해 간략히 살펴보면, 흐르는 유체에 의해 터빈(30)의 블레이드(33)이 저항이 발생하게 되어 터빈(30) 및 축(S)이 회전하게 되고, 축(S)의 회전에 의해 에너지 생성수단(40)이 작동하여 에너지를 생성 및 축전하는 간단한 원리로 이루어져 있다.
본 발명은 상기와 같은 작동원리에 의해 에너지 생성시 상부 구조체(10)의 제1, 2 구조체(11, 12)를 구성하는 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)에 의해 수중에 부유할 수 있도록 구성되어 있다.
따라서, 사용자가 유체의 방향성 및 유체의 유속을 고려하여 예인선(도면에 미도시) 등을 통해 본 발명을 이동시킬 수 있기 때문에 에너지 생성에 따른 효율성이 향상될 수 있다.
여기서, 본 발명은 제1, 2 구조체(11, 12)를 구성하는 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)에 유체를 주입하여 부력에 의한 부유가 이루어지게 되는데, 특히, 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)가 수면에서 노출되는 높이보다 수면 밑으로 가라앉은 높이가 더 많도록 부력을 형성하도록 되어 있어 반잠수식으로 부유된 상태를 유지하기 때문에 물살에 의한 흔들림이 적을 뿐만 아니라, 물살에 영향을 받지 않으면서 부유된 상태를 유지함으로써, 터빈(30) 및 에너지 생성수단(40)을 통한 에너지를 생성하는 작업이 효율적으로 이루어지게 된다.
또한, 본 발명에서의 터빈(30)의 높이 위치는 도 2에서와 같이 터빈(30)에 의해 회전하는 축(S)이 수면보다 위에 배치되도록 되어 있다.
따라서, 하부 구조체(20)의 유체 유도홀(23)을 통과하는 유체가 터빈(30)의 블레이드(33)와 부딪히면서 터빈(30)을 원활히 회전시킬 수 있도록 함으로써 에너지 생성 효율성을 높일 수 있게 된다.
한편, 터빈(30)의 블레이드(33)는 하부 구조체(20)의 유체 유도홀(23)을 통과하는 유체와의 저항에 의해 회전한다.
특히, 상기 유체 유도홀(23)은 도 2에서와 같이 터빈(30)과 동일 중심축선상에서 동심원을 이룰 수 있는 곡률로 형성하였기 때문에 유체가 유체 유도홀(23)에 의해 블레이드(33)를 밀어주는 힘이 생길 수 있는 방향으로 유도되어 터빈(30)의 회전이 보다 효율적으로 이루어지게 된다.
또한, 도 2 내지 도 3에서와 같이 본 발명에서는 상부 구조체(10)의 하부에 형성된 하부 구조체(20)에 유체가 이동할 수 있는 유체 유동홀(21)이 구성되어 있으며, 특히, 유체가 유입되는 측면에는 유체가 이동하는 방향으로 연장될수록 유체를 유도할 수 있는 유선형 형태로 이루어진 제1 라운드(22)가 형성되어 있고, 유체가 유입되는 측의 제1, 2 구조체(11, 12)에는 제1 가이드부(11d, 12d)가 구성되어 있다.
따라서, 많은 양의 유체가 터빈(30)으로 유도됨은 물론 벤츄리관의 원리에 의해 유속도 빨라지게 되고, 이렇게 빨라진 유속에 의해 터빈(30)의 회전도 빨라지게 됨으로써 터빈(30)을 통한 에너지 생성 효율성을 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 제1 라운드(22)와 유체 유도홀(23) 사이의 상측인 상부 구조체(10)에 하향 이동하는 제1 게이트(50)가 구성되어 있다.
상기 제1 게이트(50)는 급작스럽게 유속이 빨라질 경우에는 제1 게이트(50)의 위치를 조정하여 유량을 조절함으로써 터빈(30) 및 이에 연결된 에너지 생성수단(40)을 보호할 수 있고, 제1 게이트(50)를 하부 구조체(20)의 제1 라운드(22)와 유체 유도홀(23) 사이의 공간을 막을 수 있도록 완전히 하향시켜 터빈(30)이나 에너지 생성수단(40)의 유지 보수 등의 이유 발생시에 유용하게 이용할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 그 크기를 더 크게 형성할 수도 있으며, 특히, 도 3에서와 같이 상부 구조체(10)를 구성하는 제1, 2 구조체(11, 12) 사이의 간격이 넓을 경우에는 축(S)에 다수의 터빈(30)을 연결하여 축(S)의 토크력을 향상시킬 수 있고, 도 5에서와 같이 터빈(30) 및 이에 결합하는 에너진 생성수단(40)을 직렬로 연결할 경우에는 한번에 다량의 에너지를 생성할 수 있다.
특히, 도면에서는 도시하지 않았으나 터빈(30)의 블레이드(33)를 양방향으로 회전할 수 있는 구성으로 만들거나 또는 도 6 내지 도 7에서와 같이 블레이드(33)를 수동으로 방향성을 바꿀 수 있도록 형성한 후 하부 구조체(20)의 유체 유도홀(23)을 기준으로 양 측으로 제1, 2 라운드(22, 24)를 형성하고, 유체 유도홀(23)과 제2 라운드(24) 사이에 제2 게이트(70)를 더 형성할 경우에는 사용자가 유체의 흐름 방향에 따라 블레이드(33)를 조절만 하면 본 발명을 유체의 흐름방향에 따라 회전시키지 않더라도 연속적으로 유체에 의한 에너지 생성이 이루어질 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명의 상부 구조체(10)의 상측에 하우스(90)를 구성하면 관리자가 머무르면서 본 발명을 이용해 지속적으로 에너지 생성작업을 실시할 수 있다.
아울러, 유체가 유입되는 방향으로 이물질 차단부(90)를 설치할 경우 유체 속에 포함된 이물질에 의한 터빈(30)의 망실을 미연에 예방하여 연속적인 작업을 실시할 수 있게 된다.
10 : 상부 구조체
11 : 제1 구조체 11a : 제1 밸런싱 탱크 11b : 제1 기계실
11c : 제1 가이드부 11d : 제2 가이드부
12 : 제2 구조체 12a : 제2 밸런싱 탱크 12b : 제2 기계실
12c : 제1 가이드부 12d : 제2 가이드부
20 : 하부 구조체
21 : 유체 유동홀 22 : 제1 라운드 23 : 유체 유도홀 24 : 제2 라운드
S : 축
30 : 터빈
31 : 내경 31a, 31b, 31c, 31d : 내경 유닛
32 : 외경 32a, 32b, 32c, 32d : 외경 유닛
33 : 블레이드
40 : 에너지 생성수단
41 : 증속기 42 : 제너레이터
50 : 제1 게이트
60 : 고정수단
70 : 제2 게이트
80 : 하우스
90 : 이물질 차단부
100 : 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기

Claims (10)

  1. 부력을 조정을 통한 밸런싱을 조정하기 위한 제1 밸런싱 탱크(11a) 및, 제1 기계실(11b)이 포함되어 있는 제1 구조체(11)와 이격되어 있으며 제2 밸런싱 탱크(12a)와 제2 기계실(12b)이 포함되어 있는 제2 구조체(12)로 이루어진 상부 구조체(10);
    상부 구조체(100의 하부에 결합하며 상부 구조체(10)가 연장되는 길이방향으로 관통되는 유체 유동홀(21)을 형성하되, 유체가 유입되는 방향에는 제1 라운드(22)를 형성하고 있으며, 제1 라운드(22)가 끝나는 지점에는 일정 곡률로 이루어진 유체 유도홀(23)이 형성되어 있는 하부 구조체(20);
    상부 구조체(10)의 제1, 2 구조체(11, 12) 사이에 배치되되, 제1, 2 구조체(11, 12)를 구성하는 제1, 2 기계실(11a, 12)에 축(S)에 의해 연결되며, 내경(31)과 외경(32) 및 하부 구조체(20)의 유체 유도홀(23)을 통과하는 유체에 의해 힘을 받아 회전하는 다수의 블레이드(33)로 이루어져 있는 터빈(30);
    상부 구조체(10)의 제1, 2 기계실(11b, 12b) 내에 배치되어 터빈(30)에 결합한 축(S)의 회전력으로 에너지를 생성하는 에너지 생성수단(40);
    하부 구조체(20) 중 제1 라운드(22)와 유체 유도홀(23) 사이의 상부 구조체(10)에 형성되어 유체의 유량조절 및 유체의 흐름을 차단하기 위해 형성되는 제1 게이트(50);
    수중에 배치되어 상, 하부 구조체(10, 20)를 고정시키기 위한 고정수단(60);을 포함하여 이루어지되,
    상부 구조체(10)의 제1, 2 구조체(11, 12)에 형성된 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)는 제1, 2 밸런싱 탱크(11a, 12a)가 잠긴 높이가 수면 밖으로 노출된 높이보다 더 높도록 유체를 유입시키고,
    상기 상부 구조체(10) 중 유체가 유입되는 제1, 2 구조체(11, 12)의 방향에는 유체를 가이드 하기 위한 제1 가이드부(11c, 12c)가 형성되어 있는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  2. 제1항에 있어서, 터빈(30)의 수직방향 위치는 터빈(30)에 의해 회전하는 축(S)이 수면에 잠기지 않는 위치에 배치되도록 구성되는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 터빈(30)의 전체 직경의 크기를 고려해서, 외경(32) 또는 내경(31)과 외경(32)은 다수의 내경 유닛(31a, 31b, 31c, 31d) 또는 내, 외경 유닛(31a, 31b, 31c, 31d, 32a, 32b, 32c, 32d)으로 분할한 후 조립하는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  5. 제1항에 있어서, 상부 구조체(10)를 구성하는 제1, 2 구조체(11, 12) 이격이 넓으면 축(S)에 다수의 터빈(30)을 유체가 이동하는 방향과 직각방향인 병렬로 결합하는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  6. 제1항에 있어서, 터빈(30)과 에너지 생성수단(40)은 유체가 이동하는 방향인 직렬로 다수 형성하는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  7. 제1항에 있어서, 터빈(30)은 양방향으로 회전할 수 있도록 블레이드(33)의 방향을 바꿀 수 있도록 구성하고, 하부 구조체(20)의 유체 유동홀(21) 중 일측은 제1 라운드(22)를 형성하도록 하고, 타측은 제2 라운드(24)를 형성하며, 제2 라운드(24)와 유체 유도홀(23) 사이의 상부 구조체(10)에는 제1 게이트(50)와 동일하게 작동하는 제2 게이트(70)가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  8. 제1항에 있어서, 고정수단(60)은 앵커 또는 유압에 의해 바닥면까지 연장되는 말뚝 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것에 특징이 있는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  9. 제1항에 있어서, 상부 구조체(10)의 상부에는 관리자가 쉴 수 있는 하우스(80)가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
  10. 제1항에 있어서, 상, 하부 구조체(10, 20) 중 유체가 유입되는 방향에는 이물질 유입을 차단하기 위한 이물질 차단부(90)가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기.
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